Kā plaši izmantots enerģijas avots rūpniecības jomā, saspiests gaiss veido 10–35 % no kopējā enerģijas patēriņa rūpnieciskajā ražošanā. 96 % no saspiestā gaisa sistēmas enerģijas patēriņa veido rūpniecisko kompresoru enerģijas patēriņš, un rūpniecisko kompresoru gada enerģijas patēriņš Ķīnā veido vairāk nekā 6 % no kopējā valsts enerģijas patēriņa. Gaisa kompresoru ekspluatācijas izmaksas, ņemot vērā iepirkuma izmaksas, apkopes izmaksas un enerģijas ekspluatācijas izmaksas, saskaņā ar pilna dzīves cikla novērtējuma teoriju iepirkuma izmaksas veido tikai aptuveni 10 %, savukārt enerģijas izmaksas sasniedz pat 77 %. Tas liecina, ka Ķīnai, veicot rūpniecības un ekonomikas pārstrukturēšanu, ir enerģiski jāuzlabo saspiestā gaisa sistēmas enerģijas izmantošanas efektivitāte.
Padziļinoties izpratnei par uzņēmumu saspiestā gaisa, enerģijas taupīšanas un emisiju samazināšanas vajadzībām, ir steidzami jāizvēlas atbilstoša tehnoloģija esošajai sistēmai, lai enerģijas taupīšanas pārveide sasniegtu labākos enerģijas taupīšanas rezultātus. Pēdējo divu gadu pētījumi par Ķīnas rūpniecības uzņēmumiem ir parādījuši, ka pieprasījums pēc enerģijas taupīšanas renovācijas galvenokārt rodas no šādiem trim aspektiem:
Gaisa kompresoru enerģijas patēriņš veidoja pārāk lielu daļu no uzņēmuma enerģijas patēriņa; saspiestā gaisa sistēmas piegādes nestabilitāte, spiediena svārstības un cita ietekme uz iekārtu normālu darbību; līdz ar ražošanas apjoma palielināšanos uzņēmumam ir jāoptimizē sākotnējās saspiestā gaisa sistēmas pārveide, lai pielāgotos pieprasījuma pieaugumam. Ņemot vērā uzņēmuma saspiestā gaisa sistēmas īpašības un piemērojamās enerģijas taupīšanas tehnoloģijas, lai uzlabotu pārveides panākumu līmeni, enerģijas taupīšanas pārveidi nevar ieviest akli. Īpaši svarīgi ir izvēlēties piemērotus enerģijas taupīšanas pasākumus, pamatojoties uz visaptverošu visas sistēmas analīzi, testēšanu un novērtēšanu. Autori ir analizējuši un izpētījuši dažu esošo un jauno enerģijas taupīšanas tehnoloģiju īpašības un piemērošanas jomu, izpētot saspiestā gaisa izmantošanu daudzos rūpniecības uzņēmumos.
Sistēmas enerģijas taupīšanas stratēģija
Balstoties uz pneimatiskās sistēmas enerģijas patēriņa novērtēšanas un enerģijas zudumu analīzes teoriju, sākot ar dažādiem sistēmas sastāva aspektiem, kopējie enerģijas taupīšanas pasākumi tiek veikti šādi:
Saspiesta gaisa ģenerēšana. Dažādu veidu kompresoru saprātīga konfigurācija un apkope, darbības režīma optimizācija, gaisa attīrīšanas iekārtu ikdienas pārvaldība. Saspiesta gaisa transportēšana. Cauruļvadu tīkla konfigurācijas optimizācija, augsta un zema spiediena padeves cauruļvadu atdalīšana; gaisa patēriņa sadalījuma uzraudzība reāllaikā, noplūžu ikdienas pārbaude un samazināšana līdz minimumam, spiediena zudumu uzlabošana savienojumos. Saspiesta gaisa izmantošana. Cilindru piedziņas ķēdes uzlabošana, šai nozarei izstrādātu enerģiju taupošu produktu izmantošana, piemēram, speciāli gaisa taupīšanas vārsti cilindru apvalkošanai elektrolītiskā alumīnija rūpniecībā, kā arī enerģiju taupoši gaisa pistoles un sprauslas. Kompresora siltuma atgūšana. Gaisa saspiešanas laikā radītais siltums tiek atgūts, izmantojot siltumapmaiņu u.c., un izmantots papildu apkurei un procesa apsildei u.c.
Saspiesta gaisa ģenerēšana
1 Viena gaisa kompresora enerģijas taupīšana
Pašlaik rūpniecībā visplašāk izmantotie gaisa kompresori galvenokārt tiek iedalīti virzuļveida, centrbēdzes un skrūvju kompresoros. Virzuļveida kompresorus joprojām lielā apjomā izmanto dažos vecos uzņēmumos; centrbēdzes tipa kompresorus plaši izmanto tekstilrūpniecības uzņēmumos ar stabilu darbību un augstu efektivitāti, taču tie ir pakļauti spiediena pieaugumam, kad sistēmas spiediens pēkšņi mainās. Galvenie enerģijas taupīšanas pasākumi ir šādi: lai nodrošinātu ievestā gaisa tīrību, īpaši tekstilrūpniecības uzņēmumos, jāveic laba rupjā filtrācija, lai gaisā izfiltrētu lielu skaitu īso šķiedru. Gaisa kompresora ieplūdes temperatūras samazināšana, lai uzlabotu efektivitāti. Smēreļļas spiedienam uz centrifūgas rotora vibrāciju ir liela ietekme, smēreļļas izvēlei, kas satur putu bloķēšanas līdzekļus un oksidācijas stabilizatorus. Pievērsiet uzmanību dzesēšanas ūdens kvalitātei, saprātīgai dzesēšanas ūdens izvadīšanai un plānotai ūdens papildināšanai. Gaisa kompresora, žāvētāja, uzglabāšanas tvertnes un cauruļvadu tīkla kondensāta izvades punkti regulāri jāiztukšo. Lai novērstu sēkšanu, ko izraisa straujas gaisa pieprasījuma izmaiņas utt., pievērsiet uzmanību proporcionālās joslas un integrālā laika regulēšanai, ko iestata iekārta, un mēģiniet izvairīties no pēkšņas gaisa patēriņa samazināšanās. Izvēlieties trīspakāpju centrifūgas ar ievērojamu enerģijas taupīšanas efektu un mēģiniet izmantot augstspiediena motorus, lai samazinātu līnijas zudumus un uzturētu zemu gaisa spiediena stacijas temperatūras paaugstināšanos.
Skrūves gaisa kompresors tiek plaši izmantots, un, salīdzinot skrūves gaisa kompresora vadības režīmu, var secināt: analizējot pašreizējās gaisa kompresora iekraušanas/izkraušanas un pastāvīgā spiediena regulēšanas problēmas, var secināt: gaisa padevi nevar ātri un nepārtraukti regulēt, izmantojot mehāniskus ieplūdes vārsta regulēšanas līdzekļus. Kad gāzes daudzums pastāvīgi mainās, padeves spiediens neizbēgami ievērojami svārstās. Lai pielāgotos gaisa patēriņa svārstībām rūpnīcā, tiek izmantots tīras frekvences regulēšanas frekvences pārveidotājs, kas regulē gaisa kompresora gaisa ražošanu. Trūkums ir tāds, ka sistēma ir piemērota situācijām, kad rūpnīcas gaisa patēriņa svārstības nav lielas (svārstības ir 40–70% no vienas mašīnas gaisa ražošanas apjoma, un enerģijas taupīšanas efekts ir visnozīmīgākais).
2 Gaisa kompresoru grupas ekspertu vadības sistēma
Gaisa kompresoru grupas ekspertu vadības sistēma ir kļuvusi par jaunu gaisa kompresoru grupas vadības un enerģijas taupīšanas tehnoloģiju. Vadības sistēma atbilstoši spiediena pieprasījuma izmaiņām, Admiral kontrolē dažādu gaisa kompresoru ieslēgšanu un apstāšanos, iekraušanu un izkraušanu utt., lai sistēma vienmēr darbotos ar pareizo kompresoru skaitu un jaudu.
Mājas vadības sistēma, izmantojot frekvences pārveidotāja vadību, maina viena gaisa kompresora ātrumu rūpnīcas zemspiediena gāzes padeves sistēmā, lai kontrolētu gaisa kompresora bloka gāzes ražošanas laiku, saskaņojot rūpnīcas zemspiediena gāzes padeves sistēmas frekvences pārveidošanas iekārtu ar nelielām gāzes daudzuma svārstībām. Parasti, izvēloties, kuru gaisa kompresora frekvences pārveidošanas iekārtu, profesionālai sistēmai ir jāveic visaptveroša pārbaude un aprēķini. Veicot iepriekš minēto analīzi un salīdzinājumu, var secināt: daudzu mūsu saspiestā gaisa sistēmu energoefektivitātei ir daudz iespēju uzlabojumiem. Kompresora frekvences pārveidošanas iekārtu enerģijas taupīšanas efektu var panākt tikai apvienojot to ar uzņēmuma paša saspiestā gaisa sistēmas darbību, kas pirms lietošanas ir pilnībā jāpārbauda un jānovērtē profesionāļiem. Gaisa kompresoru grupas ekspertu vadības sistēma ir īpaši piemērota vairākiem gaisa kompresoriem, kas darbojas vienlaikus, un pakāpju kombinācijas konfigurācijas ieviešana var labi apmierināt uzņēmumu vajadzības.
3 saspiestā gaisa žāvēšanas procesa uzlabošana
Pašlaik uzņēmumos visbiežāk izmantotās saspiestā gaisa žāvēšanas un apstrādes iekārtas ir atdzesēta tipa, bez siltuma reģenerācijas tipa un mikro siltuma reģenerācijas kompozītmateriāla tipa iekārtas, galvenais veiktspējas salīdzinājums ir parādīts tabulā zemāk.
Enerģijas taupīšanas aizsardzības līnijas pārveidošana, ievērojot šādus principus: ja sākotnējā gaisa apstrādes sistēma ir pārāk tīra, pārejiet uz zemākas tīrības pakāpes atbilstošu apstrādi. Uzlabojiet žāvēšanas procesu, samaziniet spiediena zudumus žāvēšanas apstrādes savienojumā (spiediena zudumi pie žāvētāja noteiktām sistēmām līdz 0,05 ~ 0,1 MPa), samaziniet enerģijas patēriņu.
Saspiesta gaisa transportēšana
1. Cauruļvadu sistēmas cauruļvadu sistēmas spiediens Yajiang nedrīkst pārsniegt 1,5 % no darba spiediena. Pašlaik daudzām gaisa spiediena stacijām nav primāro un sekundāro cauruļvadu, ir pārāk daudz nevajadzīgu līkumu un līkumu, biežas spiediena pulsācijas un nopietni spiediena zudumi. Daži pneimatiskie cauruļvadi ir aprakti tranšejā un tos nevar uzraudzīt, vai nav noplūžu. Lai jebkurā gadījumā nodrošinātu sistēmas spiediena pieprasījumu, ekspluatācijas vadības personāls palielina visas sistēmas darba spiedienu par 0,1–0,2 MPa, radot mākslīgu spiediena zudumu. Par katru 0,1 MPa gaisa kompresora izplūdes spiediena pieaugumu gaisa kompresora enerģijas patēriņš palielināsies par 7–10 %. Tajā pašā laikā sistēmas spiediena palielināšanās palielina gaisa noplūdi. Enerģiju taupoši renovācijas pasākumi: atzaru cauruļvada nomaiņa uz cilpu, augsta un zema spiediena gaisa padeves atdalīšana un augsta un zema spiediena precīzas pārplūdes iekārtas uzstādīšana; enerģijas taupīšanas renovācijas laikā cauruļvada nomaiņa ar lielu lokālo pretestību, cauruļvada pretestības samazināšana un caurules iekšējās sienas attīrīšana ar skābi, rūsas noņemšana utt., lai nodrošinātu, ka caurules siena ir gluda.
2 Noplūde, noplūžu noteikšana un aizsprostošana
Lielākā daļa rūpnīcas noplūžu ir nopietnas, noplūdes apjoms sasniedz 20% ~ 35%, kas galvenokārt rodas vārstos, savienojumos, tripletos, solenoīda vārstos, vītņotajos savienojumos un katras gāzi patērējošas iekārtas cilindra priekšējā vākā; daļa iekārtu darbojas pārspiediena apstākļos, automātiski izlādējas un bieži izplūst. Noplūžu radītie bojājumi gandrīz pārsniedz vairuma cilvēku iztēli. Piemēram, automašīnas punktmetināšanas stacijā gāzes caurulē esošie metināšanas izdedži, ko izraisa neliels 1 mm diametra caurums, rada gada elektroenerģijas zudumus līdz 355 kWh, kas ir gandrīz līdzvērtīgi divu trīs locekļu ģimeņu gada mājsaimniecības elektroenerģijas patēriņam. Enerģijas taupīšanas pasākumi: Uzstādīt plūsmas mērīšanas vadības sistēmu galvenās ražošanas darbnīcas gāzes padeves cauruļvadam, lai noteiktu procesa patēriņa robežu. Pielāgot procesa gāzes patēriņu, samazināt vārstu un savienojumu skaitu un samazināt noplūdes punktus. Stiprināt vadību un izmantot profesionālus instrumentus regulārām pārbaudēm. Īsāk sakot, uzņēmumi var izmantot dažas profesionālas testēšanas iekārtas, piemēram, paralēlās piekļuves viedās gāzes noplūdes detektoru, noplūdes punkta skenēšanas pistoli utt., lai veiktu pasākumus, lai novērstu saspiestā gaisa sistēmas darbību, risku, pilēšanu un noplūdi, attiecīgi veicot apkopes darbus un detaļu nomaiņas darbus.
Saspiesta gaisa izmantošana
Pneimatiskās pistoles tiek plaši izmantotas ražošanas apdares procesos, apstrādē un citās apstrādes vietās, un to gaisa patēriņš dažās rūpniecības zonās sasniedz 50% no kopējā gaisa padeves apjoma. Lietošanas procesā rodas tādas parādības kā pārāk garš gaisa padeves cauruļvads, pārāk augsts padeves spiediens, taisnas vara caurules izmantošana kā sprausla un neatļauta darba spiediena palielināšana no pirmās līnijas darbinieku puses, kas rada milzīgus gaisa izšķērdējumus.
Arī nepamatota gāzes izmantošanas parādība pneimatiskajās iekārtās ir izteiktāka, piemēram, nosakot, vai sagatave ir iestrēgusi gāzes pretspiediena noteikšanas vietā, vakuuma ģeneratora gāzes padeves vietā utt. Zun nepārtrauktas gāzes padeves parādība, kad nedarbojas. Šīs problēmas pastāv jo īpaši ķīmisko vielu tvertnēs un citās gāzēs, ko izmanto sajaukšanai, kā arī riepu ražošanā, piemēram, stereotipiski piepūšot. Enerģijas taupīšanas reformas pasākumi: jaunu pneimatisko sprauslu enerģijas taupīšanas ierīču un impulsa tipa gaisa pistoļu izmantošana. Specializētu pneimatisko iekārtu izmantošana konkrētās nozarēs, piemēram, alumīnija rūpniecībā, lai veicinātu speciālu gaisa taupīšanas vārstu izmantošanu, apšaudes cilindros.
Gaisa kompresora atkritumu siltuma atgūšana
Saskaņā ar visa dzīves cikla novērtējumu, 80%~90% no gaisa kompresoru patērētās elektroenerģijas tiek pārvērsta siltumā un izkliedēta. Gaisa kompresora elektroenerģijas patēriņa sadalījums ir parādīts zemāk esošajā attēlā, izņemot siltumu, kas izstarots vidē un uzkrāts pašā saspiestā gaisā, atlikušos 94% enerģijas var izmantot siltuma atgūšanas veidā.
Atkritumu siltuma atgūšana notiek, izmantojot siltummaini un citus atbilstošus gaisa saspiešanas procesa siltuma atgūšanas līdzekļus, lai sildītu gaisu vai ūdeni, tipiski izmantojot, piemēram, papildu apkuri, procesa sildīšanu un katla ūdens uzsildīšanu. Ar pienācīgiem uzlabojumiem var atgūt un izmantot 50–90 % siltumenerģijas. Siltuma atgūšanas ierīču uzstādīšana var efektīvi kontrolēt gaisa kompresora darba temperatūru optimālā darba temperatūrā, lai uzlabotu smēreļļas darba apstākļus un gaisa kompresora izplūdes gāzu apjoms palielināsies par 2–6 %. Gaisa dzesēšanas gaisa kompresoram var apturēt paša gaisa kompresora dzesēšanas ventilatoru un izmantot cirkulācijas ūdens sūkni siltuma atgūšanai; ūdens dzesēšanas gaisa kompresoru var izmantot aukstā ūdens sildīšanai vai telpu apsildei, un atgūšanas ātrums ir 50–60 %. Atkritumu siltuma atgūšana salīdzinājumā ar elektriskajām apkures iekārtām gandrīz nepatērē enerģiju; salīdzinājumā ar deggāzes iekārtām rada nulles emisijas, kas ir tīrs un videi draudzīgs enerģijas taupīšanas veids. Pamatojoties uz saspiestā gaisa sistēmas enerģijas zudumu analīzes teoriju, tiek analizēta un apkopota esošā nepamatotā gāzes izmantošanas parādība un uzņēmuma enerģijas taupīšanas pasākumi. Uzņēmuma enerģijas taupīšanas transformācijā vispirms dažādām sistēmām tiek veikta detalizēta testēšana un novērtēšana, uz kuras pamata, piemērojot piemērotus optimizācijas pasākumus enerģijas taupīšanas mērķu sasniegšanai, var uzlabot visas saspiestā gaisa sistēmas darbības efektivitāti.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 2. marts